JPH0871708A - ベルト式連続鋳造機の短辺鋳型駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルト式連続鋳造機の移動短辺が、メニスカ
ス部に到達する前に、その短辺ブロックに対して進行方
向にかかる荷重を適正に保つことができるような短辺鋳
型駆動装置を提供する。 【構成】 移動短辺の駆動スプロケット５にかかる水平
荷重成分Ｆｈをロードセル方式の歪ゲージ１１により検
出し、これに基づき駆動トルクを、例えばパウダークラ
ッチ１３に加える電流，あるいはトルクモータに加える
電流を制御することによって調整する。 【効果】 これによって、ブロック相互の間に生ずる段
差を解消し、鋳片短辺の割れを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一対の短辺鋳型および
ベルトにより構成され、金属薄板を製造するベルト式連
続鋳造機の短辺鋳型駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、溶鋼等の溶融金属から最終形状に
近い数ｍｍ〜数十ｍｍ程度の厚みをもつ金属薄板を直接
的に製造する連続鋳造方法が注目を浴びている。この方
法によるとき、従来のような多段階にわたる圧延工程を
省略することができるため、工程および設備の簡略化が
図られる。

【０００３】また、各工程間で素材を加工温度に加熱す
る工程が本質的に不要となるため、省エネルギー効果も
期待することができる。このような連続鋳造の一つに、
ツインベルト方式がある。

【０００４】図３は、金属薄板を製造するツインベルト
式連続鋳造機の概略構造を示す正面図であり、この連続
鋳造機は、抜熱用の短辺ブロック２をリンク３により連
設して形成される一対の短辺鋳型１を相対する一対のベ
ルト４にて挟持し、短辺鋳型１に取り付けた駆動用スプ
ロケット５にて走行用レール６にそって短辺ブロック２
を駆動し、ベルト４と短辺ブロック２の摩擦力によりベ
ルト４を同期させて回転駆動する。

【０００５】そして一対の短辺鋳型１および一対のベル
ト４にて形成された鋳型空間７に溶融金属を注入し、ベ
ルト４面はその裏面から冷却水によって抜熱し、短辺鋳
型１側は短辺ブロック２自身の熱容量によって溶融金属
を抜熱凝固して金属薄板８を製造する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記短辺ブロ
ック２は、メニスカス９に入るときに短辺ブロック相互
間に隙間が生じないようにスプロケット５を介して駆動
源によって一定値以上の押し込み力すなわちトルクが加
えられている。

【０００７】図４（ａ），（ｂ）は、短辺ブロック２に
進行方向の荷重Ｆ及びＦ′が掛かるとき、短辺ブロック
２に段差ができる様子を示す。ここでＦは正常荷重，
Ｆ′は過度の荷重である。短辺ブロック２には、短辺鋳
型１の傾きと凝固変態に伴う凝固シェルの収縮，膨脹の
度合いが一致しない為に生じる鋳片からの過負荷を緩和
するために、短辺ブロック２とリンクブラケット３ａ間
に緩衝材があり、幅方向の過荷重により撓む構造になっ
ている。

【０００８】さらに短辺ブロック２はベルト４に挟持さ
れ、さらにベルト４は裏面からスプリング力を与えられ
たシューによって押さえられ、ベルトおよび短辺ブロッ
ク間の摩擦力によって同期走行するように構成されてい
る。従ってスプロケット５による押し込み力が強すぎる
と、ベルト４と短辺ブロック２が相対的にスリップして
しまうので、押し込み力はこの摩擦力の範囲内に入って
いる必要がある。

【０００９】またさらには、各短辺ブロック２の鋳造側
先端には隙間ができないように、短辺ブロック２は根元
に向かって勾配２ａを付し、先端部のみが接触するよう
にしている。

【００１０】このように構成しているので、鋳造方向へ
の押し込み力はどうしても過度に設定されるが、これが
過度になると各ブロックに緩衝材の撓み２ｃ，レールと
車輪のガタ，及びブラケット類の弾性変形が生じる。こ
の結果各短辺ブロック２にはメニスカス９で相対的に段
差２ｃを生じさせることになる。この段差は鋳片の側面
に転写されて割れ等の起点になり、鋳片としては好まし
くない。

【００１１】このような課題に対して、例えば特開昭６
０−１８０６５３号公報には、鋳型の入側部に、短辺鋳
型の短辺ブロック間に形成された楔状の隙間に入って、
この短辺鋳型を鋳込み方向に押し込む押込みヘッドを、
緩衝機構を介して反復前後進可能とした押込装置を設け
た無限軌道式連続鋳造機が開示されている。

【００１２】この連続鋳造機は、短辺ブロック相互間に
隙間が生じないように、鋳型入り口で短辺鋳型に鋳込み
方向に押込み力を与えるようにしている。しかしこの機
構では、凝固変態に伴う凝固シェルの収縮，膨脹による
押込み力や同期走行するベルトとの摩擦力の変化等には
対応できるものではない。

【００１３】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
短辺ブロックを回転駆動するスプロケットの押込み駆動
力を一定値内に制御して、円滑な鋳型の駆動を行うベル
ト式連続鋳造機の短辺鋳型駆動装置を提供する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、短辺ブロック
を連設して形成される一対の短辺鋳型を相対する一対の
ベルトにて挟持し、該ベルトおよび短辺鋳型を同期して
回転し移動させながら、形成される空間に溶融金属を注
入し、ベルトおよび短辺鋳型により溶融金属を抜熱凝固
させて金属薄板を製造するベルト式連続鋳造機の短辺鋳
型駆動装置において、前記短辺鋳型を回転駆動するスプ
ロケット軸に水平方向に作用する駆動力を検出する歪ゲ
ージと、該スプロケット軸にパウダークラッチを接続
し、前記歪ゲージとパウダークラッチとの間には歪ゲー
ジの荷重信号によりパウダークラッチを電流制御する制
御器を設けたことを特徴とするベルト式連続鋳造機の短
辺鋳型駆動装置である。

【００１５】また上記のベルト式連続鋳造機の短辺鋳型
駆動装置において、パウダークラッチに代えてスプロケ
ット軸にトルクモータを接続し、歪ゲージの荷重信号に
よりトルクモータを駆動制御する制御器を設ける。

【００１６】

【作用】スプロケットによって押込み駆動力が与えられ
た短辺鋳型は、挟持するベルトとの摩擦力によってベル
トを同期駆動し、また進行方向に適度の押込み力を加え
ることにより短辺ブロック相互に空隙が生ずるのを防止
し、さらには鋳片の凝固変態に伴う凝固シェルの収縮，
膨脹に対応する幅方向の押込み力を維持して鋳造が進め
られる。

【００１７】しかしこの進行方向の押込み駆動力が過度
になると、短辺鋳型とベルトが相対的にスリップして円
滑な鋳造ができず、従って押込み駆動力はこの摩擦力の
範囲内に入っている必要がある。また駆動力が過度にな
ると短辺ブロック相互のずれや短辺鋳型の撓みの原因と
なる。

【００１８】図２は短辺鋳型の駆動時におけるスプロケ
ット軸に加わる荷重を示し、図において短辺鋳型１がＡ
方向に駆動される場合、スプロケット軸５ａには反鋳造
側の短辺ブロック２を支える垂直荷重Ｆｖと、水平荷重
として短辺鋳型１に押込み駆動力を与えるＦｈが作用す
る。

【００１９】本発明は、このスプロケット軸５ａに水平
方向に作用する駆動力Ｆｈを検出する例えばロードセル
等の歪ゲージを短辺ブロックのコーナーレール，または
スプロケット軸５ａを支持するスライド軸受に取り付
け、またスプロケット軸には原動機例えば油圧モータと
の間にパウダークラッチを接続する。油圧モータは必要
な駆動力を維持して一定回転速度で回転し、さらにパウ
ダークラッチによりスプロケットに一定の駆動力を与え
るようにして運転される。

【００２０】歪ゲージでは、先ずここでスプロケット軸
に加わる押込み駆動力としての水平荷重Ｆｈを検出し、
この検出した水平荷重Ｆｈ信号を制御器にて予め設定さ
れた目標値と比較し、この比較値を電流値に変換してそ
の制御電流をパウダークラッチに入力する。

【００２１】ここで水平荷重Ｆｈが過大な場合はパウダ
ークラッチへの制御電流値を小さくしてパウダークラッ
チからの出力を小さくし、また水平荷重Ｆｈが過小な場
合は出力を大きくするように制御して、短辺ブロックが
適度の押込み力を維持してベルトと同期駆動し、また短
辺ブロック相互に空隙やずれ、また短辺鋳型の撓みを防
止するように運転する。

【００２２】なおここで、上記スプロケット軸駆動系の
油圧モータとパウダークラッチの組合せに代えて、スプ
ロケット軸にトルクモータを接続し、歪ゲージよりの荷
重信号により制御器により直接トルクモータを駆動制御
するようにしてもよく、機能的には何ら変わるものでは
ない。

【００２３】以上のように構成して、順次溶融金属のメ
ニスカスに送り込まれる短辺ブロックに対して、水平方
向の駆動力を与えながら常に適度の押込み力を維持する
ことにより、ベルトは必要な摩擦力を保って円滑に同期
駆動し、また短辺ブロック相互に空隙やずれが生ずるこ
とはなく、さらには短辺鋳型の撓みを防止して、鋳片の
凝固変態に伴う凝固シェルの収縮，膨脹に対応する押込
み力を維持しながら円滑に鋳造が進められる。

【００２４】

【実施例】以下本発明の実施例を、図面に基づいて説明
する。図１において短辺鋳型駆動装置は、先ず短辺鋳型
１を回転駆動するスプロケット軸５ａに対して、水平方
向に作用する駆動力を検出するようにロードセル方式の
歪ゲージ１１を走行用レール６のコーナーレール部また
はスプロケット軸５ａを支持するスライド軸受台５ｂに
取り付ける。

【００２５】またスプロケット軸５ａには、原動機であ
る油圧モータ１２との間にパウダークラッチ１３を接続
する。なお１４は減速器である。さらに歪ゲージ１１と
パウダークラッチ１３間には、歪ゲージの荷重信号によ
りパウダークラッチを電流制御する制御器１５を設け
る。

【００２６】このように構成し、油圧モータ１２は必要
な駆動力を維持して一定回転速度で回転し、さらにパウ
ダークラッチ１３によりスプロケット５にて短辺鋳型１
に一定の駆動力を与えるようにして運転される。

【００２７】ここで歪ゲージ１１では、常にスプロケッ
ト軸５ａに加わる短辺鋳型１の押込み駆動力としての水
平荷重Ｆｈを検出し、この検出した水平荷重Ｆｈ信号を
制御器１５に入力し、ここで予め設定された目標値と比
較し、この比較値を電流値に変換して制御電流としてパ
ウダークラッチ１３に入力する。

【００２８】このようにしてスプロケット５が適度の押
込み駆動力を維持するように制御して、短辺ブロックが
適度の押込み力を維持してベルトと同期駆動し、また短
辺ブロック相互に空隙やずれ、また短辺鋳型の撓みを防
止して運転する。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の短辺鋳型駆
動装置は、水平方向に作用する駆動力を検出する歪ゲー
ジを取り付け、このゲージによりスプロケットに加わる
短辺鋳型の押込み駆動力を検知してスプロケット出力を
制御しており、従って常に最適の押込み駆動力を維持し
て短辺鋳型が運転され、ベルトとの円滑な同期運転が維
持されるとともに、鋳片割れ原因となる短辺ブロック間
の段差やずれ，また凝固シェルの破壊によるブレークア
ウト等が防止され、さらには短辺鋳型の撓みを防止して
鋳片の凝固変態に伴う凝固シェルの収縮，膨脹に対応す
る押込み力を維持しながら円滑に鋳造が進められ、割れ
や疵のない良質の金属薄板が得られ、生産性も向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の短辺鋳型駆動装置の一例を示す略側図
面である。

【図２】スプロケット軸に加わる水平荷重，垂直荷重を
示す略側図面である。

【図３】金属薄板を製造するツインベルト式連続鋳造機
の一例を示す正面図である。

【図４】メニスカス部で荷重によって短辺ブロック相互
間に生じる段差を説明する図面であり、（ａ）図は正常
荷重の場合，（ｂ）図は過荷重の場合を示す。

【符号の説明】 １ 短辺鋳型 ２ 短辺ブロック ２ａ 勾配 ２ｂ 段差 ２ｃ 撓み ３ リンク ３ａ ブラケット ４ ベルト ５ スプロケット ５ａ スプロケット軸 ５ｂ スライド軸受台 ６ 走行用レール ７ 鋳型空間 ８ 金属薄板 ９ メニスカス １１ 歪ゲージ １２ 油圧モータ １３ パウダークラッチ １４ 減速器 １５ 制御器 Ｆ，Ｆ′ 進行方向の荷重 Ｆｈ スプロケット軸の水平荷重 Ｆｖ スプロケット軸の垂直荷重

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 順吉 広島市西区観音新町４−６−22 三菱重工 業株式会社広島製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 短辺ブロックを連設して形成される一対
   の短辺鋳型を相対する一対のベルトにて挟持し、該ベル
   トおよび短辺鋳型を同期して回転し移動させながら、形
   成される空間に溶融金属を注入し、ベルトおよび短辺鋳
   型により溶融金属を抜熱凝固させて金属薄板を製造する
   ベルト式連続鋳造機の短辺鋳型駆動装置において、前記
   短辺鋳型を回転駆動するスプロケット軸に水平方向に作
   用する駆動力を検出する歪ゲージと、該スプロケット軸
   にパウダークラッチを接続し、前記歪ゲージとパウダー
   クラッチとの間には歪ゲージの荷重信号によりパウダー
   クラッチを電流制御する制御器を設けたことを特徴とす
   るベルト式連続鋳造機の短辺鋳型駆動装置。
2. 【請求項２】 パウダークラッチに代えてスプロケット
   軸にトルクモータを接続し、歪ゲージの荷重信号により
   トルクモータを駆動制御する制御器を設けた請求項１記
   載のベルト式連続鋳造機の短辺鋳型駆動装置。